《MIPS体系结构与编程》.pdf

微机原理 (计算机原理) 第10讲MIPS体系结构与编程 1 第10讲MIPS体系结构与编程 MIPS体系结构概述 MIPS指令集简介 MIPS汇编语言程序设计 清华大学电子工程系，马洪兵，2008年秋 2 MIPS体系结构概述 MIPS诞生于1980年代，是最早的RISC处理器之一， 也是目前销量最好的RISC处理器之一，从游戏机到路 由器，再到SGI的超级计算机，都可以看到MIPS CPU 的应用 MIPS起源于Stanford大学John Hennessy教授的研 究成果。Hennessy于1984年在硅谷创立了MIPS公司 () John L. Hennessy 出版了两本著名的教科书： Computer Organization and Design : The Hardware/Software Interface(计算机组成与设计：硬 件/软件接口) Computer Architecture : A Quantitative Approach(计算机体系结构：量化方法) 清华大学电子工程系，马洪兵，2008年秋 3 MIPS体系结构概述 MIPS=Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages，无互锁流水级的微处理器 MIPS的另一个含义是每秒百万条指令—— Millions of instructions per second 清华大学电子工程系，马洪兵，2008年秋 4 MIPS体系结构概述 MIPS体系结构经历了以下几代 MIPS I——该指令集用于最初的32位处理器， 至今仍然很流行，R2000、R3000都是MIPS I 的实现 MIPS II——MIPS I的升级，最初为R6000定 义，失败 MIPS III——应用于R4000的64位指令集 MIPS IV——MIPS III的升级，应用于R5000和 R10000 清华大学电子工程系，马洪兵，2008年秋 5 MIPS体系结构概述 MIPS指令集的特点 所有指令都是32位的 算术/逻辑运算指令为3操作数指令格式，两个 源操作数和一个目标操作数只能是寄存器操作 数 32个通用寄存器 寄存器0($0)总是返回0 无条件码 清华大学电子工程系，马洪兵，2008年秋 6 MIPS体系结构概述 内存寻址 对内存的访问只能通过装入(load)和存储 (store)指令进行。算术/逻辑运算指令不能直 接访问内存 只